JP7011810B2 - 自動給水装置及び壁面緑化方法 - Google Patents

Description

本発明は自動給水装置及び壁面緑化方法に関し、特に植物を高い位置まで育成可能な自動給水装置及び壁面緑化方法に関する。

従来より、花壇への自動給水装置が知られている（例えば、特許文献１）。自動給水装置は、フロートの上下動に応じて定水位給水器から水を花壇に供給している。定水位給水器には、花壇に水を供給する出水口が形成されていて、円周方向全周に小孔が形成された多孔通気排水管によって花壇に水が供給される。

他の自動給水器では、有底容器の土壌に自動的に給水する自動給水装置に、プランター内の土壌に空気を送り込む送風機が接続されている（例えば、特許文献２）。自動給水装置には、小孔が形成された多孔通気排水管が接続されていて、当該小孔から水を給水する。

特開平１０－１５０８６７号公報 特開平１０－２９６０４５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の自動給水装置では、植物の根が出水口から内部に侵入しフロートに絡みつくという問題があった。フロートに植物の根が絡むと、正常な水位を保つことができずに常に水が供給されることによりオーバーフローしたり、水が供給されずに水位が下がってしまって植物に十分な水を供給できない事態が発生していた。

また、植物の根がフロートに絡みついているか否かは外部から判断することができず、異常な水位の状態が長く続くことにより植物への悪影響も発生していた。フロートに根が絡んでいるかを確認し絡みついた根を除去するためには、自動給水装置を分解清掃しなければならず多くの手間と時間がかかっていた。

そこで、本発明は植物の根がフロートに絡むことを抑制しメンテナンスが容易な自動給水装置及び高い位置まで植物を育成することができる壁面緑化方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために第１の発明は、植物育成容器の土中に少なくとも一部が埋設されて使用される自動給水装置であって、フロートと、前記フロートの位置に応じて給水を行う給水部と、前記フロートを収容し、前記給水部から給水され、前記フロートに対向する位置に開口が形成された接続パイプを有する本体部と、前記接続パイプを介して前記本体部に接続され、前記本体部から給水されるメンテナンス部と、を有し、前記メンテナンス部には、前記植物育成容器の前記土から露出した蓋部が設けられていて、前記メンテナンス部から、前記本体部の前記メンテナンス部内に侵入した根を除去可能であって、前記メンテナンス部の前記植物育成容器に当接する下端部は、前記植物育成容器の底面から離間するように凹凸部が形成されていて、前記給水部からの水は前記凹凸部から前記植物育成容器に供給されることを特徴とする自動給水装置を提供している。

第２の発明では、第１の発明に記載された自動給水装置であって、前記本体部には、前記植物育成容器の前記土から露出し、前記フロートを視認可能な目視窓が形成され、前記目視窓には、前記目視窓を開閉する窓蓋が設けられていることを特徴としている。

第３の発明では、第１の発明または第２の発明に記載された自動給水装置であって、前記植物育成容器には多孔質材が敷設されていて、前記フロートによる水位は、前記多孔質材の位置よりも低く設定され、前記植物育成容器には、前記多孔質材よりも低い位置であって前記水位よりも高い位置に排水口が形成されていることを特徴としている。

第４の発明では、上述の自動給水装置と、前記給水部に水を供給する水源と、を用いた壁面緑化方法を提供している。第５の発明では、植物育成容器の土中に少なくとも一部が埋設されて使用される自動給水装置であって、フロートと、前記フロートの位置に応じて所定の水位まで給水を行う給水部と、前記フロートを収容し、前記給水部から給水され、前記フロートに対向する位置に開口が形成された接続パイプを有する本体部と、前記接続パイプを介して前記本体部に接続され、前記本体部から前記フロートの位置に応じて給水されるメンテナンス部と、を有し、前記メンテナンス部には、前記植物育成容器の前記土から露出した蓋部が設けられていて、前記メンテナンス部から、前記メンテナンス部内に侵入した根を除去可能であって、前記メンテナンス部の前記植物育成容器に当接する下端部は、前記植物育成容器の底面から離間する凹部と前記底面に当接する部分とが形成されていて、前記給水部からの水は前記凹部から前記植物育成容器に供給されることを特徴とする自動給水装置を提供している。

第１の発明によると、本体部にメンテナンス部が接続されているため、メンテナンス部から開口を介してフロートに絡みついた植物の根を除去することができる。特に、フロートと対向する位置に開口が形成されているため、メンテナンス部内に侵入した植物の根を引っ張ることで容易にフロートに絡みついた植物の根を除去することができる。これにより、自動給水装置を分解することなく、容易にフロートに絡みついた植物の根を除去することができる。また、メンテナンス部の下端部には植物育成容器の底面から離間するように凹凸部が形成されているため、植物の根から最も離間した場所に凹凸部が位置している。これにより、メンテナンス部への植物の根の侵入を最小限に抑えることができる。さらに、メンテナンス部を介して給水部からの水を植物育成容器に供給することができる。

第２の発明によると、メンテナンス部には外部に露出した開閉可能な蓋部が設けられているため、メンテナンス部の内部に土や埃などが入ることを防止できる。また、蓋部が外部に露出しているため、蓋部を開けることにより容易にメンテナンス部にアクセスすることができる。さらに、本体部にはフロートを視認可能な目視窓が設けられているため、自動給水装置を分解することなくフロートの状態を確認することができる。これにより、自動給水装置のメンテナンスの手間を軽減することができる。また、目視窓は開閉可能であるため、目視窓から本体部内部に土や埃が侵入することを防止できる。また、水に肥料等を供給するとき、自動給水装置を分解することなくメンテナンス部から直接水に肥料を供給することができるため、メンテナンスの負担を軽減することができる。

また、蓋部を開けると目視可能な位置に接続開口及び凹凸部が設けられているため、凹凸部からの植物の根の侵入状態を目視で確認することができる。また、蓋部を開けることにより、接続開口から本体部に植物の根が侵入しているか否かを確認することができる。

第３の発明によると、植物育成容器の底面には多孔質材が敷設されていて水位が多孔質材よりも低く設定されているため、多孔質材によって水の状態を良好に保つことができるため、自動給水装置を用いて植物を高い位置まで育成し壁面緑化や屋上緑化を行うことができる。また、多孔質材よりも低い位置であって水位よりも高い位置に排水口が形成されているため、雨などによる過剰な水を排出することができる。これにより、植物を枯らすことなく育成することができる。

また、本体部にメンテナンス部が接続されているため、メンテナンス部から開口を介してフロートに絡みついた植物の根を除去することができる。特に、フロートと対向する位置に開口が形成されているため、メンテナンス部内に侵入した植物の根を引っ張ることで容易にフロートに絡みついた植物の根を除去することができる。これにより、自動給水装置を分解することなく、容易にフロートに絡みついた植物の根を除去することができる。また、メンテナンス部には水位よりも低い位置に複数の貫通孔が形成されているため、メンテナンス部を介して給水部からの水を植物育成容器に供給することができる。また、水位よりも低い位置に貫通孔が形成されているため、貫通孔と土とを離間させることができ、メンテナンス部への植物の根の侵入を最小限に抑えることができる。

第４の発明によれば、上述の自動給水装置と自動給水装置に給水するための水源とを用いることにより、高い位置まで植物を育成することができる壁面緑化方法を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態による自動給水装置の斜視図。 本発明の第１の実施の形態による自動給水装置の分解斜視図。 本発明の第１の実施の形態による自動給水装置の部分断面図。 本発明の第１の実施の形態による自動給水装置を植物育成容器に設置したときの断面図。 本発明の第１の実施の形態による自動給水装置を用いた植物育成容器を用いて壁面緑化を行ったときの図。 本発明の第２の実施の形態による自動給水装置の部分断面図。

本発明の第１の実施の形態による自動給水装置１を図１乃至図５に基づき説明する。図１乃至図３に示すように、前後上下左右方向を定義する。自動給水装置１は、図４に示すように植物１０を育成するための植物育成容器１１の土１４中に少なくとも一部が埋設するように設置され、水源１２に接続されることにより植物１０への自動給水を行っている。

図１乃至図３に示すように、自動給水装置１は、本体部２と、メンテナンス部３と、フロート４と、給水部５と、から構成されている。本体部２は有底円筒形状をなし、円筒部２１と、接続パイプ２２と、底部２３と、本体蓋２４と、を有している。円筒部２１は上部に略円形の本体開口２ａが形成されていて、図示せぬ延長部材を接続することにより上下方向の長さを延長することができる。円筒部２１の下部には、接続パイプ２２が接続される略円形の開口２ｂが形成されている。図３に示すように、開口２ｂは、常に前後方向においてフロート４の少なくとも一部と対向する位置に形成されている。

接続パイプ２２は、円筒部２１の下部に前方に突出するように設けられ、前後が開口した円筒形状をなしている。底部２３は、円筒部２１の底面であって植物育成容器１１の底面１１Ａに載置される。本体蓋２４は、本体開口２ａを塞ぐように設けられ、円筒部２１と係合される。図２に示すように、本体蓋２４の後部には、本体蓋２４を貫通する略矩形の目視窓２４ａが形成されていて、目視窓２４ａから円筒部２１内部のフロート４を視認することができる。目視窓２４ａには、窓蓋２５が着脱可能に設けられている。窓蓋２５の下面から下方に向けて突出し目視窓２４ａと嵌合する嵌合部２５Ａが設けられていて、嵌合部２５Ａと目視窓２４ａとの嵌合は少しの力では外れない程度にきつめに設定されている。

メンテナンス部３は、円筒体３１と、蓋部３２と、を有している。円筒体３１は上下が開口した略円筒形状であって上部にメンテナンス開口３ｂが形成され、下端部には円周方向全周に亘って凹凸部３３が形成されている。円筒体３１は、人の腕が入る程度の内径を有しており、メンテナンス部３の内部に侵入した植物１０の根１０Ａを除去することができる。凹凸部３３は、円筒体３１の端面が上方に窪むことにより形成され、当該窪みは円周方向に等間隔又はランダムに形成されている。凹凸部３３は、加熱した網目状のヒーターを円筒体３１の底部に複数回当接させることにより、円筒体３１を部分的に溶融させて形成される。円筒体３１の下部であって円筒部２１の開口２ｂと対応する位置に、略円形の接続開口３ａが形成されている。接続開口３ａに接続パイプ２２が挿入されることにより、本体部２の開口２ｂとメンテナンス部３の接続開口３ａとを介して、本体部２とメンテナンス部３とが接続される。接続開口３ａと接続パイプ２２とは、本体部２とメンテナンス部３とは互いに回転できるが植物１０の根１０Ａが侵入できない程度に嵌合されている。

蓋部３２は、メンテナンス開口３ｂを開閉可能に閉塞する蓋であって、取手部３２Ａを把持することにより開閉される。蓋部３２を開けると、凹凸部３３、接続開口３ａ、及び接続開口３ａに接続された接続パイプ２２を目視することができる。図３に示すように、蓋部３２の上下方向の位置は、本体蓋２４よりも僅かに低く設定されている。蓋部３２を円筒体３１から取り外し、図示せぬ延長部材を円筒体３１の上部に接続することにより上下方向の長さを延長することができる。円筒部２１及び円筒体３１に延長部材を接続したときは、図３に示すように本体蓋２４に対して蓋部３２が僅かに低くなることが好ましい。図４に示すように、メンテナンス部３が植物育成容器１１に設置されたとき、凹凸部３３と植物育成容器１１の底面１１Ａとの間に給水口３ｃが形成される。

フロート４は、略円柱形状をなし円筒部２１の内径よりも僅かに小さい外径を有している。フロート４は例えば、発砲スチロールや密閉された中空の円柱部材を用いることができる。図３に示すように、フロート４の中心部分には上方に向けて直線状に延びるロッド４１が設けられていて、ロッド４１の先端部４１Ａは尖るような形状をなしている。フロート４は、水位２０に応じて円筒部２１内を上下動する。

給水部５は、図３に示すように、ロッド支持部５１と、パッキン部５２と、給水パイプ５３と、から構成されている。ロッド支持部５１は円筒形状をなし、ロッド４１を上下動可能に支持している。ロッド支持部５１は、ロッド４１がパッキン部５２に対して垂直に挿入されるように、少なくとも５ｃｍ以上の長さを有していることが好ましい。

パッキン部５２は、ロッド４１の先端部４１Ａと係合することにより給水パイプ５３から供給される水を止水するための部材である。先端部４１Ａとパッキン部５２とは、給水パイプ５３からの水圧によっても水が漏れない程度に係合されている。植物１０の根１０Ａからの吸水や自然蒸発によって水位２０が下がると、フロート４及びロッド４１が下降して先端部４１Ａとパッキン部５２との係合が解除され、給水パイプ５３から水が給水される。水位２０が上昇すると、再び先端部４１Ａとパッキン部５２とが係合し、給水パイプ５３からの給水が停止する。水位２０は、底面１１Ａから３ｃｍ程度に設定することが好ましい。給水パイプ５３は、ホース５４を介して水源１２に接続されており常時水が供給されている。

植物育成容器１１は、植物１０を植えるためのプランター等であって、底面１１Ａから５ｃｍ程度の高さに排水口１１ａが形成されている。雨等によって多量に植物１０に水が供給されたとしても、排水口１１ａから自動的に余分な水が排出される。これにより、植物１０の根腐りを防止することができる。排水口１１ａは、水位２０よりも高く多孔質材１３よりも低い位置に形成されている。

次に、図４を参照して、植物育成容器１１に自動給水装置１を設置する方法及び自動給水装置１から植物育成容器１１への給水方法について説明する。

本体部２の接続パイプ２２を接続開口３ａに挿入して本体部２とメンテナンス部３とを接続し、ロッド支持部５１にロッド４１を挿入した状態で本体蓋２４を円筒部２１に係合させ自動給水装置１を組み上げる。植物育成容器１１の上部よりも蓋部３２及び本体蓋２４が僅かに上方に位置するように、必要に応じて円筒部２１及び円筒体３１に延長部材を接続し、自動給水装置１を植物育成容器１１の底面１１Ａに載置する。このとき、底部２３と底面１１Ａとが当接するとともに、凹凸部３３と底面１１Ａとの間に給水口３ｃが形成される。植物育成容器１１の底に、多孔質材１３を所定の高さまで敷きつめる。多孔質材１３は、木炭、シリカ、セラミック等を用いることができる。多孔質材１３を植物育成容器１１の内部に敷きつめることにより、給水部５からの水が腐敗し難くなるとともに土１４内の湿度を一定に保つことができるため、水の状態を安定させ植物の成長を促すことができる。

多孔質材１３を所定の高さまで積み上げた後、土１４を入れ植物１０を植える。給水パイプ５３にホース５４を接続して水源１２から水を供給すると、ロッド４１の先端部４１Ａとパッキン部５２との係合は外れているため、給水部５から本体部２に水が供給される。給水部５から給水された水は、ロッド支持部５１とロッド４１との間を通って円筒部２１内部に飛散し、開口２ｂから接続パイプ２２を通ってメンテナンス部３に供給され、給水口３ｃから植物育成容器１１に給水される。水が所定の水位まで達すると、フロート４が上昇してロッド４１の先端部４１Ａとパッキン部５２とが係合し、給水が停止する。植物１０の根１０Ａからの吸水や自然蒸発によって水位が下がると、フロート４が下がって再び給水部５から給水される。

植物１０が成長するにつれて根１０Ａが植物育成容器１１の底まで伸び、メンテナンス部３の周囲に絡みつくとともに、給水口３ｃからメンテナンス部３内部及び本体部２内部に侵入することがある。侵入した１０Ａは、メンテナンス部３の蓋部３２を開けて内部を確認することにより根１０Ａの侵入を目視で確認できる。また、メンテナンス部３から本体部２に侵入した根１０Ａは、窓蓋２５を開けて目視窓２４ａからフロート４を目視することにより確認することができる。また、円筒体３１に腕を入れてメンテナンス部３及び本体部２の内部に侵入した根１０Ａを除去することができる。定期的に、窓蓋２５を開けメンテナンス開口３ｂから肥料等を投入する。

図５に示すように、本実施の形態の自動給水装置１を用いてヘチマやゴーヤなどの蔓植物を植栽することで、高さ３０ｍほどでビル３０の１０階程度まで到達する緑のカーテンを実現することができる。また、単一の植物育成容器１１で複数種類の植物を育成することができるため、小学校や中学校の理科の教育等に役立てることができる。

このような構成によると、本体部２にメンテナンス部３が接続されているため、メンテナンス部３から開口２ｂを介してフロート４に絡みついた植物１０の根１０Ａを除去することができる。特に、フロート４と対向する位置に開口２ｂが形成されているため、メンテナンス部３内に侵入した植物１０の根１０Ａを引っ張ることで容易にフロート４に絡みついた植物１０の根１０Ａを除去することができる。これにより、自動給水装置１を分解することなく、容易にフロート４に絡みついた植物１０の根１０Ａを除去することができる。また、メンテナンス部３の下端部には植物育成容器１１の底面１１Ａから離間するように凹凸部３３が形成されているため、植物１０の根１０Ａから最も離間した場所に凹凸部３３が位置している。これにより、メンテナンス部３への植物１０の根１０Ａの侵入を最小限に抑えることができる。さらに、メンテナンス部３を介して給水部５からの水を植物育成容器１１に供給することができる。

このような構成によると、メンテナンス部３には外部に露出した開閉可能な蓋部３２が設けられているため、メンテナンス部３の内部に土や埃などが入ることを防止できる。また、蓋部３２が外部に露出しているため、蓋部３２を開けることにより容易にメンテナンス部３にアクセスすることができる。さらに、本体部２にはフロート４を視認可能な目視窓２４ａが設けられているため、自動給水装置１を分解することなくフロート４の状態を確認することができる。これにより、自動給水装置１のメンテナンスの手間を軽減することができる。また、目視窓２４ａは開閉可能であるため、目視窓２４ａから本体部２内部に土や埃が侵入することを防止できる。また、水に肥料等を供給するとき、自動給水装置１を分解することなくメンテナンス部３から肥料を供給することができるため、メンテナンスの負担を軽減することができる。

このような構成によると、蓋部３２を開けると目視可能な位置に接続開口３ａ及び凹凸部３３が設けられているため、凹凸部３３からの根１０Ａの侵入状態を目視で確認することができる。また、蓋部３２を開けることにより、接続開口３ａから本体部２に根１０Ａが侵入しているか否かを確認することができる。

このような構成によると、植物育成容器１１の底面１１Ａには多孔質材１３が敷設されていて水位が多孔質材１３よりも低く設定されているため、多孔質材１３によって水の状態を良好に保つことができるため、自動給水装置１によって植物１０を高い位置まで育成し壁面緑化や屋上緑化を実現することができる。また、多孔質材１３よりも低い位置であって水位２０よりも高い位置に排水口１１ａが形成されているため、雨などによる過剰な水を排出することができる。これにより、植物を枯らすことなく育成することができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について、図６に基づいて説明する。第１の実施の形態と同一の構成については、同一の符号を付し説明を省略する。

自動給水装置１０１のメンテナンス部３の円筒体３１下部には、略円形の複数の貫通孔１３１ａが形成されている。貫通孔１３１ａは、円筒体３１の円周方向全周に亘って形成されていて、メンテナンス部３に供給された水は貫通孔１３１ａから植物育成容器１１に供給される。貫通孔１３１ａは、水位２０よりも低い位置に円筒体３１の円周方向全周に亘って等間隔に又はランダムに形成されている。

このような構成によると、本体部２にメンテナンス部３が接続されているため、メンテナンス部３から開口２ｂを介してフロート４に絡みついた植物１０の根１０Ａを除去することができる。特に、フロート４と対向する位置に開口２ｂが形成されているため、メンテナンス部３内に侵入した植物１０の根１０Ａを引っ張ることで容易にフロート４に絡みついた植物１０の根１０Ａを除去することができる。これにより、自動給水装置１を分解することなく、容易にフロート４に絡みついた植物１０の根１０Ａを除去することができる。また、メンテナンス部３には水位２０よりも低い位置に複数の貫通孔１３１ａが形成されているため、メンテナンス部３を介して給水部５からの水を植物育成容器１１に供給することができる。また、水位２０よりも低い位置に貫通孔１３１ａが形成されているため、貫通孔１３１ａと土１４とを離間させることができ、メンテナンス部３への植物１０の根１０Ａの侵入を最小限に抑えることができる。

本発明による自動給水装置及び壁面緑化方法は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。

上述の実施の形態では、本体部２とメンテナンス部３とを別体として構成したが、これに限定されない。例えば、略矩形の中空部材を仕切板などで区画することにより本体部とメンテナンス部と規定してもよい。これにより、自動給水装置を小型化することができる。

上述の実施の形態では、本体蓋２４に目視窓２４ａを形成することによりフロート４の状態を確認可能としたが、これに限定されない。例えば、目視窓は、窓蓋を設けることなく本体蓋２４の一部を透明なアクリル板等で形成してもよい。

上述の実施の形態では、給水部５の給水パイプ５３は外部に露出していたが、給水パイプ５３に保護カバーを被せてもよい。これにより、給水パイプ５３が踏まれて給水部５が破損することを防止できる。

１ 自動給水装置
２ 本体部
２ａ 本体開口
３ メンテナンス部
４ フロート
５ 給水部
１０ 植物
１０Ａ 根
１１ 植物育成容器
１１Ａ 底面
１１ａ 排水口
１２ 水源
１３ 多孔質材
１４ 土
２２ 接続パイプ
２４ａ 目視窓
２５ 窓蓋
３２ 蓋部
１３１ａ 貫通孔

Claims (5)

1. 植物育成容器の土中に少なくとも一部が埋設されて使用される自動給水装置であって、
   フロートと、
   前記フロートの位置に応じて給水を行う給水部と、
   前記フロートを収容し、前記給水部から給水され、前記フロートに対向する位置に開口が形成された接続パイプを有する本体部と、
   前記接続パイプを介して前記本体部に接続され、前記本体部から給水されるメンテナンス部と、を有し、
   前記メンテナンス部には、前記植物育成容器の前記土から露出した蓋部が設けられていて、
   前記メンテナンス部から、前記メンテナンス部内に侵入した根を除去可能であって、
   前記メンテナンス部の前記植物育成容器に当接する下端部は、前記植物育成容器の底面から離間するように凹凸部が形成されていて、前記給水部からの水は前記凹凸部から前記植物育成容器に供給されることを特徴とする自動給水装置。
2. 前記本体部には、前記植物育成容器の前記土から露出し、前記フロートを視認可能な目視窓が形成され、
   前記目視窓には、前記目視窓を開閉する窓蓋が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の自動給水装置。
3. 前記植物育成容器には多孔質材が敷設されていて、
   前記フロートによる水位は、前記多孔質材の位置よりも低く設定され、
   前記植物育成容器には、前記多孔質材よりも低い位置であって前記水位よりも高い位置に排水口が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動給水装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の自動給水装置と、
   前記給水部に水を供給する水源と、を用いた壁面緑化方法。
5. 植物育成容器の土中に少なくとも一部が埋設されて使用される自動給水装置であって、
   フロートと、
   前記フロートの位置に応じて所定の水位まで給水を行う給水部と、
   前記フロートを収容し、前記給水部から給水され、前記フロートに対向する位置に開口が形成された接続パイプを有する本体部と、
   前記接続パイプを介して前記本体部に接続され、前記本体部から前記フロートの位置に応じて給水されるメンテナンス部と、を有し、
   前記メンテナンス部には、前記植物育成容器の前記土から露出した蓋部が設けられていて、
   前記メンテナンス部から、前記メンテナンス部内に侵入した根を除去可能であって、
   前記メンテナンス部の前記植物育成容器に当接する下端部は、前記植物育成容器の底面から離間した凹部と前記底面に当接する部分とが形成されていて、前記給水部からの水は前記凹部から前記植物育成容器に供給されることを特徴とする自動給水装置。

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